原子量子计算机

当前实现量子计算机的提案，如 NMR、量子点与囚禁离子，均基于将原子或离子用作一个量子比特。在这些提案中，量子计算机由若干原子组成，它们之间的耦合提供了量子门所需的量子比特间耦合。我们讨论能否用单个原子作为量子计算机。原子的内部态用于承载量子信息，自旋-轨道与自旋-自旋相互作用提供原子量子计算机中量子比特间的耦合。特别地，可利用电子自旋共振（ESR）来处理编码于原子能级超精细分裂中的信息。借助量子态工程，人们可操控天然或人工（量子点）原子的内部态以进行量子计算。